TW201530040A - 冷凝水排放裝置 - Google Patents

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Akira Fukai
Hiroki Gempei
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16TSTEAM TRAPS OR LIKE APPARATUS FOR DRAINING-OFF LIQUIDS FROM ENCLOSURES PREDOMINANTLY CONTAINING GASES OR VAPOURS
    • F16T1/00Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers
    • F16T1/20Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers with valves controlled by floats
    • F16T1/22Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers with valves controlled by floats of closed-hollow-body type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16T1/00Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers
    • F16T1/34Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers without moving parts other than hand valves, e.g. labyrinth type

Abstract

本發明係提供一種冷凝水排放裝置,其係冷凝水的排水能力大且蒸氣洩漏少。具備:引入管,係連結至蒸氣主幹管,引入蒸氣主幹管內的冷凝水;冷凝水儲存管,係連結至引入管的下側,內建過濾器;水抽取管,係設置在冷凝水儲存管的底蓋,備有開關閥;排放管,係設置在冷凝水儲存管的側面;及蒸氣產生噴嘴,係可更換地安裝在排放管的安裝孔,穿通長度為20~40mm且孔徑為0.2~18mm的長孔;由蒸氣產生噴嘴將冷凝水轉變成蒸氣排出。

Description

冷凝水排放裝置 【0001】
    本發明係關於冷凝水排放裝置,更詳細上,關於可自動排出蒸氣管內的冷凝水,抑制蒸氣的排出之冷凝水排放裝置。
【0002】
    冷凝水排放裝置係除去蒸氣管內所產生之冷凝水。蒸氣若溫度降低或施加壓力的話,一部分成為冷凝水,不排出蒸氣管內之冷凝水的話,則會失去本來的蒸氣空間並引起溫度降低或不通。因此,冷凝水排放裝置中,蒸氣管為必要不可欠缺的。
【0003】
    排出蒸氣管內的冷凝水之裝置有幾種方式。偵測蒸氣管內有無水以開關閥門之機械式的冷凝水排放裝置,會有關閉閥門時咬入異物而洩漏蒸氣之虞、或偵測到並無冷凝水而關閉閥門時洩漏一部分的蒸氣。機械式因有活動零件所以故障也多,稍不注意就會損失蒸氣並不足為奇。
【0004】
    提案使用流孔板之冷凝水排放裝置。日本專利文獻1的冷凝水排放裝置係在管路的中央附近設置流孔,在冷凝水進入之管路的右側內建過濾器,在蒸氣放出之管路的左側設置膨脹空隙部。在此冷凝水排放裝置並無活動零件,所以如同機械式冷凝水排放裝置般的故障並不存在。然而,因流孔的長度很短,加快冷凝水的流速使壓力降低,不得不設為孔徑極細的流孔。另外,由於流孔的長度很短,蒸氣並未充分生成且流路的阻力很小,無法有效抑止蒸氣。例如蒸氣的溫度設為300℃,冷凝水變成蒸氣,體積也成為約2600倍。蒸氣的溫度設為100℃,體積也成為約1700倍。一般,流孔板其板厚為3~10mm,作為進行蒸氣卻水(steam trap)之流孔的長度太短。因此,日本專利文獻1中,使用多段式的流孔板以增加阻力。
【0005】
    【專利文獻1】日本實開平6-28496號公報
【0006】
〔發明所欲解決之課題〕
本發明之目的係提供一種冷凝水的排水能力大且蒸氣洩漏少之冷凝水排放裝置。
【0007】
〔用以解決課題之手段〕
本發明的冷凝水排放裝置,其特徵為,具備:引入管,係連結至蒸氣主幹管,引入蒸氣主幹管內的冷凝水;冷凝水儲存管,係連結至前述引入管的下側,內建過濾器;水抽取管,係設置在前述冷凝水儲存管的底蓋,備有開關閥;排放管,係設置在前述冷凝水儲存管的側面;及蒸氣產生噴嘴,係可更換地安裝在前述排放管的安裝孔,穿通長度為20~40mm且孔徑為0.2~18mm的長孔;由前述蒸氣產生噴嘴將冷凝水轉換成蒸氣排出。
【0008】
如本發明的冷凝水排放裝置,其中,前述蒸氣產生噴嘴係以前述長孔的孔徑從入口側朝向出口側階段性增大的方式製作。
【0009】
如本發明的冷凝水排放裝置,其中,前述蒸氣產生噴嘴係在出口側旋入具備複數個蒸氣排放孔及阻塞前述長孔的出口之栓塞之蒸氣排放量調節蓋,藉由轉動前述蒸氣排放量調節蓋,以前述栓塞與前述長孔的出口之間隙調節從前述蒸氣排放孔排放之蒸氣的量。
【0010】
本發明的冷凝水排放裝置,其特徵為,具備:引入管,係連結至蒸氣主幹管,引入蒸氣主幹管內的冷凝水;冷凝水儲存管,係連結至前述引入管的下側,內建過濾器;水抽取管,係設置在前述冷凝水儲存管的底蓋,備有開關閥;排放管,係設置在前述冷凝水儲存管的側面;水位調節機構,係前述冷凝水儲存管的水位升高則浮筒上升且重錘離開排水口,水位降低則浮筒下降且重錘阻塞排水口;及蒸氣產生噴嘴,係可更換地安裝在前述排放管的安裝孔,穿通長度為20~40mm且孔徑為0.2~18mm的長孔;由前述蒸氣產生噴嘴將冷凝水轉換成蒸氣排出。
【0011】
【發明效果】依據本發明的冷凝水排放裝置,(a)蒸氣產生噴嘴係長孔長達20~40mm又孔徑為0.2~18mm,可使冷凝水的流速加快,壓力降低而轉變成蒸氣。因冷凝水在長孔內變成蒸氣,此蒸氣成為阻力,可抑止蒸氣的通過。也就是因冷凝水變成蒸氣,更加難以通過。例如即使不是冷凝水僅是蒸氣的情況,蒸氣變成水的話體積為1/2600,故不致成為大的排出量。(b)因成為在冷凝水儲存管積存冷凝水,所以即使冷凝水的產生量有變動仍可積存一定量的冷凝水。(c)排放管設置在冷凝水儲存管的側面,所以可在冷凝水儲存管的底部殘留一定量的冷凝水。(d)捕捉紅銹等之過濾器係拆下底蓋即可輕易更換。(e) 打開水抽取管的開關閥,可將積存在冷凝水儲存管的內部之冷凝水排出到外部。(f)蒸氣產生噴嘴可更換地安裝在安裝孔,蒸氣主幹管的壓力低的情況可使用大孔徑的蒸氣產生噴嘴,蒸氣主幹管的壓力高的情況可使用小孔徑的蒸氣產生噴嘴。
【0012】
 前述蒸氣產生噴嘴係長孔的孔徑從入口側朝向出口側階段性增大,所以可將蒸氣有效引導至出口側。相較於階段性變細的情況,可使冷凝水所含之塵埃難以積存在孔內。
【0013】
將具有複數個蒸氣排放孔及阻塞長孔的出口之栓塞之蒸氣排放量調節蓋旋入蒸氣產生噴嘴的出口側,所以藉由轉動蒸氣排放量調節蓋,可調節栓塞與長孔的出口之間隙。依據此點,使用1個蒸氣產生噴嘴,可對應於冬季與夏季之冷凝水的變動。
【0014】
依據本發明中其他的冷凝水排放裝置,與上述同樣,達到(a)~(f)的效果。另外,因設置由浮筒及重錘及排出口所組成之水位調節機構,即使冷凝水儲存管的水位超出預計上升,仍可使水位不致超標上升。
【0031】
1‧‧‧引入管
2‧‧‧冷凝水儲存管
3‧‧‧排放管
4‧‧‧底蓋
5‧‧‧開關閥
7‧‧‧冷凝水
8‧‧‧安裝孔
13‧‧‧水抽取管
14‧‧‧過濾器
15‧‧‧蒸氣產生噴嘴
16‧‧‧長孔
16a‧‧‧入口
16b‧‧‧出口
18‧‧‧蒸氣
19‧‧‧水位調節機構
19a‧‧‧浮筒
19b‧‧‧重錘
19c‧‧‧排水孔
20‧‧‧蒸氣排放量調節蓋
21‧‧‧蒸氣排放孔
22‧‧‧栓塞
100‧‧‧冷凝水排放裝置
【0015】

   圖1為顯示本發明之冷凝水排放裝置的構成之說明圖。
   圖2為蒸氣產生噴嘴之透視圖。 (構成例1)
   圖3為蒸氣產生噴嘴之剖面圖。 (長孔之例1)
   圖4為蒸氣產生噴嘴之剖面圖。 (長孔之例2)
   圖5為蒸氣產生噴嘴之正面圖。 (構成例2)
   圖6為圖5的蒸氣產生噴嘴之剖面圖。
   圖7為圖5的蒸氣產生噴嘴之右側面圖。
   圖8為圖5的蒸氣產生噴嘴之說明圖。(A)為蒸氣排放量調節蓋的栓塞阻塞長孔的出口的情況,(B)為鬆開蒸氣排放量調節蓋的栓塞些許開放長孔的出口的情況,(C)為更加鬆開蒸氣排放量調節蓋的栓塞將長孔的出口全開的情況。
【0016】
以下,參考圖面詳細說明本發明的冷凝水排放裝置。
【實施例】
【0017】
  圖1為顯示本發明之冷凝水排放裝置(100)的構成之說明圖。冷凝水排放裝置(100)具備:引入管(1),係連結至輸送鍋爐所產生的蒸氣之蒸氣主幹管(未圖示),引入蒸氣主幹管內的冷凝水;冷凝水儲存管(2),係連結至引入管(1)的下側,內建過濾器(14);水抽取管(13),係設置在冷凝水儲存管(2)的底蓋(4),備有開關閥(5);排放管(3),係設置在冷凝水儲存管(2)的側面;水位調節機構(19),係冷凝水儲存管(2)的水位變高則浮筒(19a)上升且重錘(19b)離開排水孔(19c),水位降低則浮筒(19a)下降且重錘(19b)阻塞排水孔(19c);及蒸氣產生噴嘴(15),係安裝在排放管(3)的安裝孔(8),長度為20~40mm,在中央穿通長孔(16)。
【0018】
更換過濾器(14)係在非運轉時,打開啟開關閥(5),將冷凝水儲存管(2)內部的水從水抽取管(13)排出到外部,打開底蓋(4)取出過濾器(14),更換成新的過濾器(14)。圖1係顯示冷凝水(7)上升到引入管(1)為止的情況。在冷凝水(7)從蒸氣產生噴嘴(15)順暢排出的情況,水面降低下降到淹沒排放管(3)的底部程度為止。在此狀態下保持平衡的話,成為蒸氣產生噴嘴(15)的長孔(16),交互或者交錯湧入蒸氣與冷凝水。
【0019】
如圖1所示,蒸氣產生噴嘴(15)的長孔(16)長達20~40mm(一般流孔板長度的2~4倍),冷凝水(7)通過蒸氣產生噴嘴(15)時,流速加快而壓力降低成為蒸氣。因從液體變成氣體也就是蒸氣(18),所以體積增大且阻力增加。蒸氣(18)溫度降低再度成為冷凝水(7)。冷凝水(7)返回鍋爐的水貯存槽再利用。
【0020】
  蒸氣比冷凝水更具黏性。因此,蒸氣難以通過細孔,相反地冷凝水即使是細孔仍通過。在流孔為蒸氣卻水(自動閥)的情況,使用細的流孔。但是,本實施例中,冷凝水由長孔轉變為蒸氣,因利用蒸氣的阻力所以可加大長孔的孔徑。僅那些加大冷凝水的排出量。
【0021】
圖2為構成例1的蒸氣產生噴嘴(15)之透視圖。蒸氣產生噴嘴(15)係在外側攻牙,可更換地旋入排放管(3)的安裝孔(8)。螺紋部的外徑W配合安裝孔(8)設為24mm。
【0022】
圖3為蒸氣產生噴嘴(15)之剖面圖。圖3的長孔(16)為從入口(16a)朝向出口(16b)呈直線型,孔的內徑R為16mm。此孔徑可設為0.2~18mm。一般流孔板的孔徑很細。螺紋部的外徑為24mm。相對於一般流孔的板厚為3~10mm,長度L為37mm十分長。長度L並不侷限於此亦可設為20~40mm。如此大孔徑的蒸氣產生噴嘴(15)可在蒸氣主幹管的壓力低(比大氣壓稍高)的情況使用。
【0023】
圖4為蒸氣產生噴嘴(15)之剖面圖。圖4的長孔(16)為從入口(16a)朝向出口(16b)呈喇叭型,從入口側朝向出口側以3階段加大孔徑。外徑W配合安裝孔(8)的孔徑設為24mm。長度L設為37mm。圖4的蒸氣產生噴嘴(15)可在蒸氣主幹管的壓力高的情況使用。從入口側朝向出口側階段性加大孔徑,所以冷凝水所含的塵埃難以積存在長孔(16)內。夏季與冬季雖會變動冷凝水的產生量,但蒸氣產生噴嘴(15)的外徑配合安裝孔(8),可更換排放管(3)的蒸氣產生噴嘴(15)予以對應。
【0024】
圖5為構成例2的蒸氣產生噴嘴(15)之正面圖。蒸氣產生噴嘴(15)係在入口側的外側攻牙,可更換地旋入排放管(3)的安裝孔(8)。螺紋部的外徑W配合此安裝孔(8)的孔徑設為24mm。也在出口側攻牙,在該處旋入蒸氣排放量調節蓋(20)。長度可設為20~40mm。本例則是38mm。
【0025】
圖6為圖5的蒸氣產生噴嘴(15)之剖面圖。蒸氣排放量調節蓋(20)具備複數個蒸氣排放孔(21)及阻塞長孔(16)的出口(16b)之栓塞(22)。藉由轉動蒸氣排放量調節蓋(20),由栓塞(22)時開或時關長孔(16)的出口(16b)而可調節間隙。從長孔(16)的出口(16b)放出的蒸氣從蒸氣排放孔(21)排放。長孔(16)從入口側朝向出口側分4個階段加大。長孔(16)的孔徑,並不侷限於此,可為0.7mm、1mm、2mm、2.5mm。
【0026】
圖7為圖5的蒸氣產生噴嘴(15)之右側面圖。在蒸氣排放量調節蓋(20)設置8個蒸氣排放孔(21)。8個蒸氣排放孔(21)之合計剖面積大於或等於長孔(16)的出口(16b)之剖面積。
【0027】
圖8為圖5的蒸氣產生噴嘴(15)之說明圖。(A)為蒸氣排放量調節蓋(20)的栓塞(22)阻塞長孔(16)的出口(16b)的情況,(B)為鬆開蒸氣排放量調節蓋(20)的栓塞(22)些許開放長孔(16)的出口(16b)的情況,(C)為更加鬆開蒸氣排放量調節蓋(20)的栓塞(22)將長孔(16)的出口(16b)全開的情況。如此轉動鬆開蒸氣排放量調節蓋(20),則從長孔(16)的出口(16b)放出的蒸氣從蒸氣排放孔(21)排放。依據此點,調節栓塞(22)與長孔(16)的出口(16b)之間隙,可調節從蒸氣排放孔(21)排放之蒸氣的量。據此,不必更換成其他的蒸氣產生噴嘴(15)即可對應於例如冬季與夏季之冷凝水的變動。
【0028】
蒸氣產生噴嘴(15)的孔徑由式1所示的式子算出。長孔(16)相對於內部的壓力進行一定排出量的排水。
【0029】

   〔式1〕
           Q=CπD2/√(2gP/γ)
            Q:冷凝水的流量
            C:修正係數
            D:長孔(16)的直徑
            g:重力的加速度
            P:壓力
            γ:冷凝水的密度
【0030】
【產業上的可利用性】本發明係適合作為在蒸氣產生噴嘴設置長孔,可使冷凝水排出時改變成蒸氣,作為阻力之冷凝水排放裝置。
 
1‧‧‧引入管
2‧‧‧冷凝水儲存管
3‧‧‧排放管
4‧‧‧底蓋
5‧‧‧開關閥
7‧‧‧冷凝水
8‧‧‧安裝孔
13‧‧‧水抽取管
14‧‧‧過濾器
15‧‧‧蒸氣產生噴嘴
18‧‧‧蒸氣
19‧‧‧水位調節機構
19a‧‧‧浮筒
19b‧‧‧重錘
19c‧‧‧排水孔
100‧‧‧冷凝水排放裝置

Claims (4)

  1. 【第1項】
    一種冷凝水排放裝置,其特徵為,具備:
    引入管,係連結至蒸氣主幹管,引入蒸氣主幹管內的冷凝水;
    冷凝水儲存管,係連結至前述引入管的下側,內建過濾器;
    水抽取管,係設置在前述冷凝水儲存管的底蓋,備有開關閥;
    排放管,係設置在前述冷凝水儲存管的側面;及
    蒸氣產生噴嘴,係可更換地安裝在前述排放管的安裝孔,穿通長度為20~40mm且孔徑為0.2~18mm的長孔;
    由前述蒸氣產生噴嘴將冷凝水轉換成蒸氣排出。
  2. 【第2項】

    如請求項1所述之冷凝水排放裝置,其中,前述蒸氣產生噴嘴係以前述長孔的孔徑從入口側朝向出口側階段性增大的方式製作。
  3. 【第3項】

    如請求項1所述之冷凝水排放裝置,其中,前述蒸氣產生噴嘴係在出口側旋入具備複數個蒸氣排放孔及阻塞前述長孔的出口之栓塞之蒸氣排放量調節蓋,藉由轉動前述蒸氣排放量調節蓋,以前述栓塞與前述長孔的出口之間隙調節從前述蒸氣排放孔排放之蒸氣的量。
  4. 【第4項】

    一種冷凝水排放裝置,其特徵為,具備:
    引入管,係連結至蒸氣主幹管,引入蒸氣主幹管內的冷凝水;
    冷凝水儲存管,係連結至前述引入管的下側,內建過濾器;
    水抽取管,係設置在前述冷凝水儲存管的底蓋,備有開關閥;
    排放管,係設置在前述冷凝水儲存管的側面;
    水位調節機構,係前述冷凝水儲存管的水位升高則浮筒上升且重錘離開排水口,水位降低則浮筒下降且重錘阻塞排水口;及
    蒸氣產生噴嘴,係可更換地安裝在前述排放管的安裝孔,穿通長度為20~40mm且孔徑為0.2~18mm的長孔;
    由前述蒸氣產生噴嘴將冷凝水轉換成蒸氣排出。
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